■楊牛扣
數學概念是數學教學的核心,是學生思考問題、解決問題的源泉。學生數學能力的提升,本質上取決于對數學概念理解的深刻程度。“全等”是初中數學最為基礎的概念,也是核心的概念之一,是相似等概念的基礎。筆者在平時的教學實踐中,力求通過具體的教學活動,借助圖形運動與演繹推理的有機結合,引導學生在活動中思考,在思考中體驗,提升思維水平,更好地感受知識價值,獲得“情感、態度、價值觀”等方面體驗的同時,凸顯核心素養。
(多媒體展示一些全等圖形的圖片。)
師:觀察這些圖片,找一找它們共同的特征。
生1:形狀一樣。
生2:它們一樣大。
生3:成軸對稱。
師:同學們很聰明!確實,它們的形狀和大小完全一樣。你能再舉出生活中的一些類似例子嗎?
(師生活動,相互補充。)
設計意圖:借助現實生活中實物的圖片,讓學生抽象出形狀、大小完全一樣的幾何圖形,在對周圍環境直接感知的基礎上生成新知識,建立形象直觀的數學概念模型。
師:請同學們在復寫紙上畫個三角形。因為我們用的是復寫紙,所以我們可得到兩個三角形。用剪刀剪下這兩個三角形,觀察它們有何關系?
(學生動手操作,對比,交流。)
師:請用語言歸納這兩個三角形有何關系?
生4:它們大小相同,形狀一樣。
生5:兩個圖形能夠重合。
師:再操作看看,用一個更貼切的詞描述。
生(齊答):是完全重合。
師:同學們太棒了!在數學中,我們把兩個完全重合的三角形叫作全等三角形(教師展示全等的△ABC與△DEF)。在數學里,用符號“≌”表示全等,△ABC與△DEF是全等三角形,就記作“△ABC≌△DEF”,讀作“△ABC全等于△DEF”。
師:那么,同學們再細心觀察一下,全等的△ABC與△DEF各元素有何對應關系?
(學生以小組為單位進行觀察。)
生6:我發現點A與點D,點B與點E,點C與點F重合。
生7:我發現邊AB與邊DE,邊BC與邊EF,邊AC與邊DF重合。
生8:我發現∠A與∠D,∠B與∠E,∠C與∠F重合。
師:很好,同學們發現問題的能力都比較強。全等三角形有嚴格的對應關系,我們把對應重合的頂點稱為對應頂點,對應相等的邊稱為對應邊,對應相等的角稱為對應角。
師:由此,我們可以知道兩個三角形全等最顯著的特點。
生(齊答):對應相等。
師:太棒了!在數學中,為了清晰準確表示這樣的對應“等”,你認為用“≌”符號書寫時應該注意什么?
生9:一一對應,不能出錯。
生10:對應著寫。
生11:點的對應就是角的對應,也就是邊的對應,要對應著寫。
師:同學們講得太好了!是的,必須對應著寫,這樣能直接看出對應相等的關系。這樣的對應關系也體現了全等三角形對應相等的“唯一性”。
師:“≌”是全等符號,“∽”表示形狀相同,“=”表示大小相等。利用全等符號,我們可以這樣寫出幾何語言:
∵△ABC≌△DEF(已知),
∴AB=DE,BC=EF,AC=DF(全等三角形的對應邊相等),
∠A=∠D,∠B=∠E,∠C=∠F(全等三角形的對應角相等)。
師:請同學們拿出準備好的素材,自己動手進行圖形的變換,并請思考三角形在平移、翻折、旋轉變換的前后是否全等?
生12:都是全等的。
生13:三角形經過平移、翻折、旋轉,位置變了,但形狀、大小沒變。
生14:三角形變換前后的圖形是全等的。
師:同學們能說出它們的對應頂點、對應邊和對應角嗎?
(學生逐一回答。)
師:換一種思路,改變其中一個三角形的位置,怎么使它與另一個三角形重合?
生15:第一個圖經過平移。
生16:第二個圖經過翻折。
生17:第三個圖經過旋轉。
師:非常好!通過這兩個互逆的活動,大家應該感受到了圖形的運動可以幫助我們認識、理解幾何圖形。
設計意圖:本環節是課堂教學的重點。筆者設計了3 個層次的活動,力求讓學生通過“畫、剪、比對”,經歷動手操作、觀察實驗、歸納等探究過程,深刻理解全等三角形的概念。第一層次,學生通過動手實踐活動,直觀感知全等三角形形狀、大小的“定”,得到全等三角形的基本概念。第二層次,學生以小組為單位動手比對,找出全等三角形對應角、對應邊相等的關系式,培養學生的語言表達和抽象思維能力,同時,教師規范幾何語言的呈現,引導學生學會圖形語言、文字語言、符號語言之間的互相轉化。第三層次,學生在動手實踐中體會三角形變換前后的“定”,會用圖形運動去認識、理解幾何圖形,從而提升合情推理和簡單演繹推理的能力。
問題1:如圖1,已知△OCA≌△OBD。你能找出對應相等的量嗎?這兩個三角形通過什么樣的變換可以重合?
圖1
問題2:如圖2,已知△ABN≌△ACM,若BM=10cm,則CN的長為______;若∠B=40°,則∠C的度數為______;若∠B=40°,∠MAC=80°,求∠ANB的度數。
圖2
問題3:如圖3,若△EFG≌△NMH。
圖3
(1)FG與MH平行嗎?為什么?
(2)求證:EH=NG。
師生一起分析解答。
設計意圖:通過這組變式訓練,強化學生對全等三角形概念的理解,培養學生初步運用全等三角形概念、性質解決問題的能力。3 道題目隱含圖形的運動,滲透利用圖形運動解決幾何問題的思想。通過變化兩個全等三角形的位置,將全等三角形的概念、性質與相交線、平行線、三角形內角和等知識相結合,培養學生綜合解題的能力。
教師利用思維導圖(圖略),逐行呈現知識點。
設計意圖:利用思維導圖梳理所學內容,圖文并茂地詮釋全等三角形概念的內涵和外延。這樣歸納,學生易于接受,也易于對知識點進行消化理解。
概念教學之初,首要的是科學確定符合實際的三維目標。三維目標的三個維度相互交融,相互統一,都指向人的發展。所以,課堂教學首先關注的不是“學生要學什么”,而是“學完本節數學課,學生將獲得什么發展”。基于此,在概念教學中,教師必須正確理解教學內容,以數學知識和技能為載體,制定恰當的三維教學目標。全等三角形是最基本的全等圖形,對于其基本概念、性質的教學,筆者設計了基于生活情境的探究活動,制定了讓學生厘清全等意義的“知識與技能”目標;引導學生邊做邊交流反思,制定了提升學生思維水平的“過程與方法”目標;考慮積極的情感、態度,制定了從生活升華至數學的“情感、態度與價值觀”目標。這樣的三維目標在課堂教學中發揮著真正的定向作用,效果躍然紙上。
章建躍博士說過,“數學在根本上是玩概念的,只有圍繞數學概念的核心展開教學,才能實現有效教學”。筆者的理解,這里的“玩”就是數學概念教學中探究活動的開展。在教學中,教師開展有效的探究活動,能夠激發學生的學習興趣和好奇心,而好奇心恰恰是構成核心素養的重要內容。學生在探究活動中獲得愉快的體驗,好奇心得到滿足,培養了良好的學習品質,激發了求知動力,自然就能引發學生大膽進行探索活動,深化對概念的理解。本節課的教學,盡管知識點不多,也不難,但要讓學生實現從具體到抽象,從感性上升到理性,有效的探究活動必不可少。教學一開始,筆者帶領學生到生活中尋找全等圖形,不斷追問:“全等圖形美不美?”“兩個三角形全等與位置有關嗎?”“全等三角形對應元素之間有什么關系?”“怎樣運動來驗證全等三角形的對應相等?”“全等三角形能幫助我們解決什么問題?”在一連串的追問下,學生通過親手實踐,厘清了概念,消解了困惑,拓展了思維。
學生對數學概念的掌握程度會受到許多因素的影響。在教學中,筆者力求讓學生體驗概念的形成過程,把概念放到相應的概念體系中,追本溯源,了解它的來龍去脈,不僅要知道學習這個概念需要什么樣的基礎,還要知道它以后能干什么,從而形成結構完整的概念體系。全等三角形的概念,是在前期學習了線段、角以及平行線的相關知識之后的內容,而后續全等三角形的判定方法、相似三角形、四邊形的學習也是基于全等的概念展開的,這些概念之間存在一定的邏輯關系。講解時,筆者有意識地借助圖形的運動去幫助學生認識、理解幾何圖形,進一步夯實學生對線段、角、平行線的知識,為學生接下來識別復雜圖形中的全等三角形以及四邊形、圓提供有效的指引。
總而言之,在數學概念教學中,充分把握概念的本質,回歸基本概念,積極創造條件,讓學生在做中學,在學中做,多種感官協調統一,滲透數學思想方法,是“雙減”背景下實施有效概念教學的根本途徑。